ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐỒNG ANH ĐÀI
NGHIÊN CỨU, TUYỂN CHỌN MỘT SỐ
GIỐNG LÚA CẠN TẠI HUYỆN VỊ XUYÊN
TỈNH HÀ GIANG
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
THÁI NGUYÊN - 2013
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐỒNG ANH ĐÀI
NGHIÊN CỨU, TUYỂN CHỌN MỘT SỐ
GIỐNG LÚA CẠN TẠI HUYỆN VỊ XUYÊN
TỈNH HÀ GIANG
Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Mã số: 60.62.01.10
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN ĐỨC THẠNH
THÁI NGUYÊN - 2013
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
FAO
: Tổ chức nông lương thực của Liên Hợp Quốc
(Food and Agriculture Oganisation)
IRRI
: Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(Internationnal Rice Research Íntitute)
ĐC
: Đối chứng
STT
: Số thứ tự
LSD05
: Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức độ tin cậy 95%
CV
: Hệ số biến động
7
nghĩa về mặt kinh tế cho nông dân và đặc biệt quan trọng đối với bà con nông
dân miền núi.
Nước ta có địa hình phức tạp 3/4 lãnh thổ là đồi núi, địa hình chia cắt
và diễn biến khí hậu phức tạp, lượng mưa phân bố không đều giữa các vùng
và các miền [3], nên có thể hạn xảy tại từng vùng, từng mùa trong năm.
Lúa là loài cây trồng rất mẫn cảm với các điều kiện ngoại cảnh và là
cây chịu hạn kém [10]. Những yếu tố sinh thái bất lợi tác động lên quá trình
sinh trưởng và phát triển của cây lúa như lượng mưa, nhiệt độ, ánh sáng...
không thuận lợi. Hiện nay do biến đổi khí hậu trên toàn cầu đang là những
vấn đề cấp bách của các nhà khoa học. Thực tế cho thấy, trong những năm
gần đây mưa nắng thất thường. Trên thế giới, hàng năm hạn có thể làm giảm
tới 70% năng suất cây trồng nói chung [19]. Ở Việt Nam, hàng năm trung
10
10
bình mất khoảng 30 vạn tấn lương thực do thiên tai, trong đó hạn được xem
là nhân tố chính làm giảm năng xuất lúa [8]. Bên cạnh lúa nước, lúa cạn
cũng chiếm một vị trí quan trọng đối với nông dân, đặc biệt là người dân
miền núi. Việt Nam lúa cạn phân bố ở vùng núi, địa hình đồi dốc tập chung
chủ yếu ở vùng Tây Bắc, Đông Bắc Bộ và Tây Nguyên, nơi có địa hình đồi
núi, mưa nhiều nhưng lượng mưa phân bố không đều dẫn đến hạn cục bộ
xảy ra thường xuyên.
Cây lúa cạn năng suất thấp nhưng lại thể hiện tính ưu việt về khả năng
chống chịu hạn tốt, thích nghi cao với điều kiện sinh thái khó khăn, có chất
lượng gạo tốt, thơm, dẻo, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng và có tiềm
năng phát triển để phục vụ cho xuất khẩu. Hiện nay các giống lúa cạn được
canh tác phân tán, tự phát, chưa có khoanh vùng và định hướng phát triển làm
thể làm giàu cho người nông dân và cho cả đất nước.
Đối với cây lúa từ lâu đã có câu ca dao “Nhất nước, nhì phân”, điều đó
nói lên nhu cầu nước của cây lúa rất lớn. Để tạo ra một đơn vị thân lá cây lúa
cần 400 - 700 đơn vị nước và để tạo ra một đơn vị hạt cây lúa cần 300 - 350
đơn vị nước, Như vậy, trong lúc khan hiếm nước như hiện nay thì việc trồng
lúa gặp rất nhiều khó khăn.
Với phương thức canh tác lúa truyền thống thì nước đóng vai trò quan
trọng. Những năm khô hạn việc sản xuất trở nên khó khăn hơn. Hoặc do
những biến đổi bất thường của thời tiết khí hậu, người nông dân có thể bị thất
thu, hoặc mất trắng toàn bộ trong vụ đó và một trong những lý do là giống
không có khả năng thích ứng với những điều kiện bất thường. Một giống tốt
không những có khả năng thích nghi với điều kiện ngoại cảnh khác nhau của
từng địa phương mà còn có thể thích nghi với sự thay đổi bất thường của
ngoại cảnh của từng mùa vụ, từng năm cụ thể,
Với điều kiện địa hình đồi núi chiếm đến 3/4 diện tích, ở nước ta lúa
cạn đã tồn tại từ lâu đời cung cấp một lượng lớn lương thực cho nhân dân
13
13
vùng cao. Đây là nguồn gen quí trong lai tạo và chọn giống lúa do lúa cạn có
những đặc tính nông học đặc biệt, khác với những cây trồng khác giúp lúa cạn
được phân bố rộng hơn. Qua nhiều nghiên cứu về lúa cạn cho thấy lúa cạn
được hình thành từ lúa tiên, phát triển theo hướng chín sớm, có khả năng
chống chịu tốt với hạn, nhất là hạn cuối vụ mùa, chống chịu sâu bệnh và chịu
đất nghèo dinh dưỡng, thích nghi cao với điều kiện sinh thái khó khăn [6]. Vai
trò của lúa cạn ngày càng được quan tâm, việc nghiên cứu và đưa vào sản
xuất những giống lúa cạn có khả năng thích ứng nhịp nhàng trong từng điều
nước mưa tại chỗ, có thể có nước dự trữ trên bề mặt ruộng và cung cấp nước
cho cây lúa vào một thời điểm nào đó.
Theo Nguyễn Thị Lẫm và cộng sự [7] lúa cạn ngày nay bao gồm hai nhóm:
- Giống lúa cạn cổ truyền
- Nhóm giống lúa cạn mới lai tạo mang những đặc điểm quí của lúa
nước và lúa cạn.
1.3. Nguồn gốc lúa cạn
Cây lúa là một trong những cây trồng cổ xưa nhất của loài người. Có
nhiều ý kiến khác nhau về sự xuất hiện của lúa trồng. Nhiều ý kiến thống nhất
cho rằng lúa trồng xuất hiện ở châu Á cách đây 8,000 năm [17]. Tổ tiên trực
tiếp của lúa trồng châu Á (Oryza sativa L,) vẫn còn chưa có những kết luận
chắc chắn. Một số tác giả như Sampath và Rao (1951) [27], Sampath và
Govidaswami (1958), Oka (1974) cho rằng O,sativa được tiến hóa từ lúa dại
lâu năm O,rufipogon, còn các tác giả khác như Chatterjee (1951), Chang
(1972) [22] lại cho rằng O,sativa được tiến hóa từ lúa dại hàng năm O,nivara,
Các nhà khoa học Nhật Bản như Oka (1988) [2], Morshima và cộng sự (1992)
cho rằng kiểu trung gian giữa O,rufipogon và O,nivara giống với tổ tiên lúa
trồng O,sativa hơn chính các loài lúa dại nhiều năm (O,rufipogon) hoặc hàng
năm (O,nivara).
Lúa trồng châu Á O,sativa có nguồn gốc xuất xứ từ Trung Quốc
(Decadolle A,, 1985; Roscheviez, Ru,, 1931) và Ấn Độ (Sampath và Rao,
1951) [27]. Theo công bố của Chang (1972) [22] thì O,sativa xuất hiện đầu
15
15
tiên trên một vùng rộng lớn từ lưu vực sông Gamges dưới chân núi Himalaya
qua Myanmar, Bắc Thái Lan, Lào đến Việt Nam và nam Trung Quốc, Ông
triển để thích nghi với những vùng trồng lúa thường gặp hạn. Như vậy lúa cạn
có khả năng trồng được ở những vùng khô hạn, vẫn có sinh trưởng phát triển
bình thường trên ruộng có nước. Đây là một đặc tính nông học của lúa cạn,
khác với cây trồng khác.
Hiện nay có thể chia lúa cạn thành hai nhóm:
Nhóm lúa cạn cổ truyền, bao gồm những giống lúa cạn địa phương,
thích nghi cao và tồn tại lâu đời, tính chống chịu cao, tuy nhiên giống lúa này
có hạn chế là năng xuất thấp.
Nhóm lúa không chủ động nước hoặc sống nhờ nước trời. Loại này được
phân bố trên những nương bằng, chân đồi thấp có độ dốc dưới 50. Đây là những
giống lúa cạn mới lai tạo, có khả năng chịu hạn trong những giai đoạn sinh
trưởng nhất định, hiệu xuất sử dụng nước và tiềm năng năng xuất cao [7].
Năng xuất của các giống lúa cạn thường thấp do hai nguyên nhân
chủ yếu:
Giống xấu và đất nghèo dinh dưỡng, phát triển trên những vùng dân trí
thấp và điều kiện canh tác kém [7]. Tuy năng xuất lúa cạn không cao, trung
bình đạt 15 tạ/ha, nhưng cây lúa cạn đã góp phần vào tổng sản lượng lúa một
cách đáng kể (từ 20% - 40% ở những vùng sản xuất lương thực khó khăn),
góp phần giải quyết lương thực tại chỗ cho nhân dân, giảm được công vận
chuyển và chủ động lương thực trong một khoảng thời gian nhất định, phù
hợp với điều kiện của nhiều địa phương.
1.4. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới và Việt Nam
1.4.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới
1.4.1.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới
Theo thống kê của FAO có trên 114 nước trồng lúa và phân bố ở trên 5
châu lục với sự biến động về diện tích, sản lượng như sau:
17
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
(triệu ha)
132,873
144,412
146,960
154,060
151,944
147,626
148,508
150,553
154,944
155,250
154,986
157,655
587,069
607,990
634,392
641,240
657,150
689,044
684,780
672,016
722,559
718,345
(Nguồn: số liệu thống kê của FAOSTAT, 2012) [30]
Bảng 1.1 thể hiện, diện tích canh tác lúa có xu hướng tăng. Xong tăng
mạnh nhất vào thập kỷ 70, 80 của thế kỷ XX sau đó tăng chậm dần và có xu
hướng ổn định vào những năm đầu của thế kỷ XXI. Về năng suất lúa trên đơn
vị diện tích cũng có chiều hướng tương tự. Trong 4 thập kỷ cuối của thế kỷ
XX năng suất lúa tăng gấp 2 lần từ: 23,8 tạ/ha năm 1970 đến 38,9 tạ/ha năm
2000, sau đó năng suất lúa vẫn tăng nhưng chậm dần. Đến năm 2010 sản
lượng lúa trên toàn thế giới là 672,016 triệu tấn.
Trong những năm gần đây, để nâng cao sản lượng lúa và đảm bảo an
toàn thực phẩm cho người dân, các nhà khoa học trên toàn thế giới đã không
ngừng nghiên cứu chọn lọc ra các giống lúa mới với những tính năng ưu việt:
Năng suất cao, chất lượng tốt, khả năng chống chịu tốt…
18
18
Vào đầu những năm 1960, Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế
19
triệu tấn, chiếm 19,3% tổng sản lượng của thế giới.
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất lúa gạo của 10 nước có diện tích đứng đầu
thế giới năm 2010
STT
Quốc gia
Diện tích (ha)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Toàn thế giới
India
China
Indonesia
Bangladesh
Thailand
Myanmar
36,222
29,697
41,736
(tấn)
672.012.387,2
120.619.580,0
197.211.235,7
66.411.716,5
49.354.680,0
31.597.636,5
33.204.405,6
39.988.662,8
15.771.638,4
8.245.401,7
11.308.995,2
(Nguồn: FAO STAT năm 2012) [30]
Trong vài thập niên gần đây Trung Quốc có nhiều thành tựu trong cải
tiến giống lúa, trong đó đặc biệt quan tâm đến sử dụng ưu thế lai ở lúa do đó
năng suất bình quân đạt 65,482 tạ/ha, sản lượng đạt 197,212 triệu tấn (đứng
đầu về sản lượng lúa trên thế giới). Tuy nhiên trong những năm gần đây diện
tích canh tác lúa của Trung Quốc giảm do quá trình công nghiệp hóa, đô thị
hóa tăng nhanh bên cạnh đó nguồn nước ngọt không đủ và phân bố không
đều. Đây cũng là trở ngại lớn trong việc nâng cao năng suất và sản lượng lúa
của Trung Quốc.
Ở Thái Lan đất đai màu mỡ, diện tích canh tác lớn (chiếm khoảng 40%
diện tích tự nhiên), điều kiện thời tiết thuận lợi, mưa thuận gió hòa thích hợp
cho phát triển cây lúa nước. Vì vậy, cây lúa là cây trồng chính trong sản xuất
nông nghiệp của Thái Lan với diện tích 10,99 triệu ha, năng suất bình quân
- Tiềm năng cho năng suất trong điều kiện thuận lợi có thể tăng lên tới
4 tấn/ha.
- Khả năng chống chịu tốt với một số sâu, bệnh và đáp ứng một số chất
lượng hạt gạo.
21
21
- Qua thử nghiệm và cải tiến vật liệu đã phân loại được một số giống
cho vùng thuận lợi, vùng khó khăn hoặc tất cả các vùng.
- Hơn 100 dòng, giống của những gen tại IRRI và các giống cổ truyền
trong chương trình hợp tác đã được cung cấp cho các trung tâm nghiên cứu
các quốc gia và khu vực để chọn lọc tại các địa phương.
Năm 1986 Viện lúa quốc tế IRRI đã đưa ra 3 giống lúa mới là NDR 84,
NDR 85, NDR 118 có tiềm năng năng suất cao, thân lùn, hạt thon dài, năng
suất ổn định, Trong đó giống NDR 118 có thời gian sinh trưởng ngắn (95
ngày) rất thích hợp trong luân canh với lúa mì, khoai tây, đậu đỗ.
Từ năm 1970 Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI đã thành lập chương
trình chọn tạo giống lúa cạn do T.T. Chang đứng đầu cùng với các cộng sự tập
trung vào 2 mục tiêu chính:
+ Thu thập, giữ gìn quỹ gen lúa cạn trên thế giới làm thuần các giống
lúa cho từng địa phương.
+ Ứng dụng những kết quả chọn tạo giống mới của các nước. Đưa một
số giống tốt phục vụ sản xuất. Những giống này có đặc điểm thời gian sinh
trưởng ngắn, thấp cây, chịu hạn tốt, có khả năng thích ứng với điều kiện sinh
thái từng vùng, có khả năng cho năng suất cao và ổn định hơn giống cổ truyền
địa phương.
P.C Gupta và J.C Otoole (1986) [28] đã nêu rõ hướng chọn tạo giống
vô hiệu, bông có 150-200 hạt, cây cứng, cao 130 cm, lá xanh thẫm, đứng
thẳng hay chỉ hơi cong. Chống chịu tốt, rễ phát triển rộng, chịu ngập, có thể
đạt năng suất 5-7 tấn/ha.
- Ở đất cạn có hai kiểu hình siêu lúa: Siêu lúa đất cạn hàng năm 5-8
bông/cây, bông 150-200 hạt, cứng lá, lá trên thẳng, lá dưới cong, cây cao 130
cm, thời gian sinh trưởng 100 ngày, có tính chống chịu, có khả năng cho năng
suất 3-4 tấn/ha, Siêu lúa đất cạn lâu năm có 5-7 bông/cây, 100-150 hạt/bông,
cây cao 130-150 cm, rễ ăn sâu, có rễ hoành, có thể có khả năng cố định đạm,
cho năng suất 3-4 tấn/vụ/năm.
1.4.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa ở Việt Nam
23
23
1.4.2.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa ở Việt Nam
Việt Nam là nước nông nghiệp, trong đó nghề trồng lúa đóng vai trò
chủ đạo trong cơ cấu cây trồng, nên lúa có ý nghĩa quan trọ ng trong nền kinh
tế , xã hội nước ta. Nằm trong vùng nhiệt đới nóng ẩm , lượng bức xạ mặt trời
cao và đất đai phù hợp cho trồng lúa nên Việt Nam có thể trồng nhiều vụ lúa
trong năm và với nhiều giống khác nhau.
Việt Nam được coi là một quốc gia có nền văn minh lúa nước lâu đời.
Từ thuở đầu dựng nước cây lúa đã được người dân gieo trồng và phát triển
trong suốt chiều dài lịch sử dựng nước và giữ nước của dân tộc ta. Lịch sử
trồng lúa nước ở Việt Nam đã nổi tiếng ở Châu Á. Cuối thời kỳ nền văn hóa
Hòa Bình (8,000 năm), nền nông nghiệp sơ khai mới xuất hiện. Con người hái
lượm hạt lúa hoang dại, hiện hữu ở các vùng đầm lầy, biết gỡ võ lúa để tách hạt
gạo nấu cơm, Thời kỳ văn hóa Bắc Sơn (6,000 - 5,000 năm), cư dân trên đất
Việt đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm trồng lúa. Họ biết gieo trồng lúa gần
đã trở thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai thế giới.
Từ Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ VI nền sản xuất nông nghiệp của
nước ta chuyển từ kinh tế tập thể lấy Hợp tác xã nông nghiệp quản lý và điều
hành kế hoạch tập trung bao cấp, sang cơ chế lấy hộ gia đình là đơn vị kinh tế
tự chủ vì vậy đã khuyến khích người dân đầu tư về công sức tiền của cho việc
chuyển dịch cơ cấu sản xuất, thâm canh tăng vụ vì vậy sản lượng lúa của Việt
Nam không ngừng được tăng cao. Nước ta đã giải quyết cơ bản vấn đề thiếu
lương thực, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia và còn xuất khẩu gạo đứng
thứ 2 thế giới (sau Thái Lan). Tuy nhiên trong vài năm trở lại đây diện tích
trồng lúa có xu hướng giảm dần nguyên nhân chủ yếu là do quá trình đô thị
hóa, công nghiệp hóa đã và đang làm cho diện tích đất nông nghiệp nói chung
và đất trồng lúa nói riêng giảm đáng kể. Nếu so sánh năm 2000 với 2010 thì
diện tích trồng lúa của nước ta giảm tới 152,600 ha (FAO STAT, 2012) [30].
Bảng 1.3: Sản xuất lúa ở Việt Nam qua các thời kỳ
1970, 1980, 1990 và 2000-2013
STT
Năm
Diện tích (ha)
Năng suất (tạ/ha)
Sản lượng
(tấn)
25
25
2012
4.724.400
5.600.200
6.042.800
7.666.300
7.492.700
7.504.300
7.452.200
7.445.300
7.329.200
7.324.800
7.207.400
7.400.200
7.437.200
7.513.700
7.655.439
7.753.162
21,534
20,798
31,815
42,432
42,853
45,903
46,387
48,553
48,891
48,943
49,869
tiếp tục đổi mới và phát triển nông nghiệp, nông thôn).
Để đảm bảo vấn đề an ninh lương thực và giữ vị trí là một trong những
nước xuất khẩu lúa gạo đứng hàng đầu thế giới, một vấn đề đặt ra đó là cần
thâm canh tăng vụ, tập trung nguồn lực và trí lực cho việc nghiên cứu lai tạo
ra các giống lúa mới có năng suất cao, chất lượng tốt, thích ứng với điều kiện
ngoại cảnh, ít sâu bệnh, chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất lợi. Nhằm
nâng cao cả về mặt giá trị xuất khẩu, cần tiếp tục thực hiện chiến lược phát
triển lúa chất lượng cao phục vụ cho công tác xuất khẩu lúa gạo trong những
năm tiếp theo.
1.4.2.2. Tình hình nghiên cứu lúa cạn ở Việt Nam
Lúa cạn ở Việt Nam được trồng tại 3 miền Bắc, Trung, Nam. Theo số
liệu thống kê năm 1987 diện tích gieo trồng lúa cạn của cả nước là 0,537 triệu
Copyright: Tài liệu đại học ©